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基于改进重复控制+LADRC的PMSM电流谐波抑制策略
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作者 康尔良 李公达 董新宝 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第7期96-107,共12页
电流环是实现高精度永磁同步电机(PMSM)驱动的关键,然而PMSM驱动器的电流回路中存在很多电流谐波,降低了PMSM驱动器的性能。为抑制这些谐波,本文提出一种基于自抗扰控制(ADRC)+改进重复控制的PMSM矢量控制方案。首先,分析了PMSM电流谐... 电流环是实现高精度永磁同步电机(PMSM)驱动的关键,然而PMSM驱动器的电流回路中存在很多电流谐波,降低了PMSM驱动器的性能。为抑制这些谐波,本文提出一种基于自抗扰控制(ADRC)+改进重复控制的PMSM矢量控制方案。首先,分析了PMSM电流谐波产生来源,同时引入线性自抗扰控制(LADRC)抑制直流扰动;其次,提出一种改进重复控制的奇次谐波重复控制器,将其与LADRC并联并分析其稳定性。针对传统重复控制采样频率与外部信号电流谐波频率比值不为整数时导致的频率偏移问题,引入无限脉冲响应滤波器(IIR)对频率比值分数部分构成的延时环节进行逼近,进一步减小电流谐波。最后,通过仿真和实验验证,所提出的控制方法能对电流谐波进行有效抑制。 展开更多
关键词 永磁同步电机 自抗扰控制 重复控制 电流谐波抑制 无限脉冲响应滤波器
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一种设计IIR数字滤波器的参数化方法 被引量:13
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作者 徐红 李刚 +1 位作者 黄朝耿 叶丰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期847-851,共5页
基于连续时间状态空间结构和广义双线性变换,提出了一种设计无限冲激响应(IIR)数字滤波器的参数化方法.优点是稳定区域包含了整个参数空间,因此可以采用无约束优化方法.给出了仿真实例,并与已有的设计方法进行了比较,其通带波动、阻带... 基于连续时间状态空间结构和广义双线性变换,提出了一种设计无限冲激响应(IIR)数字滤波器的参数化方法.优点是稳定区域包含了整个参数空间,因此可以采用无约束优化方法.给出了仿真实例,并与已有的设计方法进行了比较,其通带波动、阻带衰减、群迟延等性能更为优越. 展开更多
关键词 iir数字滤波器设计 状态空间实现 广义双线性变换 参数化
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基于自由搜索算法的IIR数字滤波器设计 被引量:3
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作者 任伟 曾以成 +1 位作者 陈莉 杨丹 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第8期318-320,F0003,共4页
无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计实质上是一个多参数多目标优化问题。针对自由搜索算法原型优化设计时存在后期寻优效率低等缺陷,提出一种改进搜索策略的优化方法。通过动态调整个体的领域搜索半径和定期轴向搜索等策略,提高算法在... 无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计实质上是一个多参数多目标优化问题。针对自由搜索算法原型优化设计时存在后期寻优效率低等缺陷,提出一种改进搜索策略的优化方法。通过动态调整个体的领域搜索半径和定期轴向搜索等策略,提高算法在多维空间的搜索能力。将其应用于IIR数字滤波器的优化设计,并在最小均方误差、最小通带阻带纹波幅值和两者相结合的优化准则下,对参数空间施加适当的约束条件,建立相应的优化模型。仿真结果表明,在设计IIR数字滤波器时,该算法的优化结果优于同类算法。 展开更多
关键词 自由搜索算法 无限脉冲响应 数字滤波器 滤波器设计 参数空间
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IIR数字滤波器设计实验教学的探索与实践 被引量:5
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作者 席在芳 欧青立 曾照福 《实验技术与管理》 CAS 2008年第8期48-50,共3页
根据目前数字信号处理课程实验教学大纲和IIR数字滤波器设计的实验教学现状,结合该校“IIR数字滤波器的设计”这一专题实验教学过程中的一些具体做法和心得体会,提出了针对不同专业的学生采用不同的实验教学方法和手段,强调理论与实... 根据目前数字信号处理课程实验教学大纲和IIR数字滤波器设计的实验教学现状,结合该校“IIR数字滤波器的设计”这一专题实验教学过程中的一些具体做法和心得体会,提出了针对不同专业的学生采用不同的实验教学方法和手段,强调理论与实践相结合,突出这一专题实验的重要性和针对性。实践证明:不同专业学生采用不同的实验手段,不仅能够较快的理解课堂讲授的理论,而且能提高其综合应用能力和分析问题的能力。 展开更多
关键词 数字信号处理 iir数字滤波器 实验教学
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导航抗干扰系统滑窗IIR陷波器实现技术研究 被引量:2
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作者 徐娟 姚如贵 +1 位作者 李耿 王伶 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1288-1295,共8页
针对传统IIR陷波器在高采样速率时更新操作无法完成的问题,提出一种后推IIR陷波器实现方案,能够有效提高工作时钟;进一步设计基于滑窗算法的IIR陷波器实现方案,在保证系统稳定的前提下,有效降低信号损失,提高捕获性能。仿真结果表明本... 针对传统IIR陷波器在高采样速率时更新操作无法完成的问题,提出一种后推IIR陷波器实现方案,能够有效提高工作时钟;进一步设计基于滑窗算法的IIR陷波器实现方案,在保证系统稳定的前提下,有效降低信号损失,提高捕获性能。仿真结果表明本文所提IIR陷波器实现技术的有效性与较好的工程应用前景。 展开更多
关键词 无限冲激响应(iir) 陷波器 滑窗 实现技术
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IIR滤波器在风力发电机振动保护仪上的应用 被引量:2
6
作者 乔印虎 朱志坚 张春燕 《机电工程》 CAS 2007年第2期8-10,共3页
基于Butterworth法,采用C语言实现数字带通滤波器的设计,介绍了无限长单位脉冲响应(IIR)滤波器设计过程及结果验证。在此基础上,设计了一种集振动和转速保护于一体的叶片振动保护仪,保证叶片的可靠运行。
关键词 叶轮 加速度 转速 无限长单位脉冲响应滤波器
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用于激光软钎焊温度测量的高精度红外辐射测温装置
7
作者 李明超 闫宽 +3 位作者 张聪 胡记伟 欧锴 陈绪兵 《红外技术》 北大核心 2025年第1期108-114,共7页
在激光软钎焊加工过程中,实时精准测量焊点温度并调节半导体激光器的输出功率对于保证焊接质量至关重要。为避免因温度测量误差过大或测量速度过慢导致的焊点焦灼、虚焊和假焊等故障,本文设计了用于激光软钎焊的高精度红外辐射测温装置... 在激光软钎焊加工过程中,实时精准测量焊点温度并调节半导体激光器的输出功率对于保证焊接质量至关重要。为避免因温度测量误差过大或测量速度过慢导致的焊点焦灼、虚焊和假焊等故障,本文设计了用于激光软钎焊的高精度红外辐射测温装置。首先描述了红外辐射测温装置的原理,并阐述了红外辐射信号转换电路设计方法,其次介绍了本文中所用的无限脉冲响应Butterworth型滤波器信号处理方法——无限脉冲响应滤波器Butterworth型;最后,通过实验分析并验证了本装置的性能。实验表明,本装置适用于激光软钎焊焊点温度的非接触测量,在标准黑体炉70~260℃范围内测试区间,误差基本处于±2℃之内,最大误差为2%,在激光软钎焊加工过程中,整体平均误差小于0.8%,可广泛应用于激光软钎焊领域。 展开更多
关键词 激光软钎焊 红外辐射 高精度测温 无限脉冲响应滤波器
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针对级联型IIR滤波器群延时的均衡优化技术 被引量:3
8
作者 佟星元 贺璐璐 +1 位作者 杜慧敏 董嗣万 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1717-1723,共7页
为了减小由非恒定群延时所引起的滤波器的输出信号失真,本文提出一种适用于级联型无限长脉冲响应数字滤波器的群延时均衡优化方法.通过在级联型IIR数字滤波器每一级的输出插入全通均衡器,减小群延时在通带范围内的变化,进而减小滤波器... 为了减小由非恒定群延时所引起的滤波器的输出信号失真,本文提出一种适用于级联型无限长脉冲响应数字滤波器的群延时均衡优化方法.通过在级联型IIR数字滤波器每一级的输出插入全通均衡器,减小群延时在通带范围内的变化,进而减小滤波器的输出信号失真.对于本文提出的群延时优化方法,当采用1阶和2阶均衡器进行电路优化时,在0~100Hz的通带范围内,分别将群延时的变化量减小了28.19%和49.93%.基于0.18μm CMOS标准单元库进行逻辑综合与版图设计,最终得到整个滤波电路IP核版图的面积为0.1747mm^2.相比于已有文献方法,本文方法在群延时优化上效果显著,电路实现上功耗和面积较小,非常适合片上系统应用. 展开更多
关键词 数字滤波器 无限长脉冲响应 级联型 群延时 全通均衡器
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用TMS320C25实现IIR数字滤波器
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作者 洪薇 《南京邮电学院学报》 北大核心 1992年第2期86-92,共7页
本文介绍了用TMS320C25单片数字信号处理器实现无限冲击响应(IIR)数字滤波器的实时滤波技术,阐述了以2阶基本节为子节的级联型结构IIR滤波器的实现原理.按照实时处理原则,重点放在如何减少处理时间和所需的数据存储单元,采用TMS320C25... 本文介绍了用TMS320C25单片数字信号处理器实现无限冲击响应(IIR)数字滤波器的实时滤波技术,阐述了以2阶基本节为子节的级联型结构IIR滤波器的实现原理.按照实时处理原则,重点放在如何减少处理时间和所需的数据存储单元,采用TMS320C25内部定时中断来控制采样速率.以实现级联型4阶IIR椭圆数字低通滤波器为例,给出了TMS320C25汇编语言源程序,并给出了所实现的滤波器频率响应. 展开更多
关键词 数字滤波器 脉冲响应 汇编语言
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微电网并网逆变器频率自适应前馈双模重复-比例控制 被引量:2
10
作者 赵强松 陈昊 +2 位作者 王启帆 王燕 谢文文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期4843-4855,共13页
重复控制因其能有效抑制谐波信号而被广泛应用于逆变器控制中,但其动态性能较差,且在电网频率波动时谐波抑制性能下降严重。为此,该文提出一种频率自适应前馈双模重复-比例控制。在双模重复控制的内模中加入前馈环节改善系统的动态性能... 重复控制因其能有效抑制谐波信号而被广泛应用于逆变器控制中,但其动态性能较差,且在电网频率波动时谐波抑制性能下降严重。为此,该文提出一种频率自适应前馈双模重复-比例控制。在双模重复控制的内模中加入前馈环节改善系统的动态性能,并使用无限脉冲响应滤波器实现对电网频率波动导致的分数延迟精确近似。该文给出频率自适应前馈双模重复-比例控制的原理、稳定性分析和参数优化设计过程。实验结果证明了所提出的控制方法在电网频率波动时能抑制并网电流谐波,且具有较好的动态性能。 展开更多
关键词 微电网 重复控制 并网逆变器 频率自适应 无限脉冲响应滤波器
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基于改进滑模观测器的PMSM无速传感控制设计 被引量:2
11
作者 柴成龙 李娟 +1 位作者 李生权 陈兴 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期710-716,共7页
针对滑模观测器(SMO)因高频抖振导致电机转子速度和位置难以准确估计,且速度环PI控制器鲁棒性和速度跟踪性能较差的问题,提出一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无速传感控制设计.首先,在直接转矩控制系统中的滑模观测器后加... 针对滑模观测器(SMO)因高频抖振导致电机转子速度和位置难以准确估计,且速度环PI控制器鲁棒性和速度跟踪性能较差的问题,提出一种基于改进滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无速传感控制设计.首先,在直接转矩控制系统中的滑模观测器后加入无限脉冲响应滤波器(IIR filter),以解决在滑模观测器输出中的高频噪声,并进一步采用连续的双曲正切函数代替不连续的符号函数,以改善系统抖振;其次,基于自抗扰控制器(ADRC)设计速度环,用以改善系统超调和转速之间的矛盾;最后,在Matlab/Simulink环境下搭建了硬件在环实验平台.仿真和结果表明,在相同负载和干扰条件下,相比传统无速度传感系统,本文所设计的自抗扰永磁同步电机无速传感控制能减小转速估计的抖振,且具有更优的鲁棒性和速度跟踪性能. 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模观测器 无限脉冲响应滤波器 自抗扰控制器
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改进量子粒子群算法及其在系统辨识中的应用 被引量:42
12
作者 黄宇 韩璞 +1 位作者 刘长良 李永玲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第20期114-120,共7页
针对量子粒子群算法(quantum particle swarm optimization,QPSO)的收敛速度和寻优精度问题,提出了一种改进的QPSO算法。采用混沌序列初始化量子的初始角位置;在算法中加入变异处理,有效地增加了种群的多样性,避免早熟收敛。函数优化测... 针对量子粒子群算法(quantum particle swarm optimization,QPSO)的收敛速度和寻优精度问题,提出了一种改进的QPSO算法。采用混沌序列初始化量子的初始角位置;在算法中加入变异处理,有效地增加了种群的多样性,避免早熟收敛。函数优化测试结果表明:该文提出的算法具有良好的优化效果。同时利用该文提出的算法对经典的具有无限冲激响应(infinite impulse response,IIR)的自适应递归滤波器模型进行了辨识,辨识结果证明了这种算法的有效性。利用此算法,在结合某分散控制系统的基础上,编制出了一种通用的热工对象模型辨识算法模块,并应用于某循环流化床电厂的辨识,取得了令人满意的辨识结果。 展开更多
关键词 量子粒子群算法 系统辨识 循环流化床锅炉 自适应无限冲激响应滤波器 分散控制系统
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基于数字滤波的激光陀螺数字信号处理算法 被引量:5
13
作者 程耀强 徐德民 +1 位作者 万彦辉 刘明雍 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期112-115,130,共5页
基于Sagnac效应的激光陀螺,信号输出为天然的数字形式,高速数字信号处理器为数字滤波提供了硬件平台,在现有研制精度和工艺水平下,激光陀螺输出信号的滤波算法好坏直接影响其精度。采集激光陀螺0.25 ms原始测试数据,并以此为研究对象,... 基于Sagnac效应的激光陀螺,信号输出为天然的数字形式,高速数字信号处理器为数字滤波提供了硬件平台,在现有研制精度和工艺水平下,激光陀螺输出信号的滤波算法好坏直接影响其精度。采集激光陀螺0.25 ms原始测试数据,并以此为研究对象,首先采用改进的FIR、IIR滤波算法进行了处理,然后从算法的实时性、处理精度等方面讨论了改进算法的优缺点,最后为激光陀螺选定了最优的滤波算法:IIR滤波+13阶FIR滤波。试验表明,相对于34阶FIR滤波,选定的滤波算法在不减低系统精度的基础上,将系统的时延从传统的3.625 ms降至1.805 ms左右,极大提高了制导系统的实时性,具有重要的工程参考价值。 展开更多
关键词 数字滤波 激光陀螺 算法 有限长单位冲激响应滤波器 无限脉冲响应数字滤波器
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一阶无限抽头响应微波光子滤波器的品质因数分析 被引量:5
14
作者 祁春慧 裴丽 +3 位作者 宁提纲 李晶 安丽靖 高嵩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1314-1317,共4页
随着人们对宽带无线通信带宽需求的不断增加,微波光子学器件的研究成为热点之一,近几年,光学器件的发展非常迅速,基于此的微波光子滤波器的应用和研究也逐步成熟起来。在深入研究微波光子滤波器性能理论的基础上,提出了一阶无限抽头响... 随着人们对宽带无线通信带宽需求的不断增加,微波光子学器件的研究成为热点之一,近几年,光学器件的发展非常迅速,基于此的微波光子滤波器的应用和研究也逐步成熟起来。在深入研究微波光子滤波器性能理论的基础上,提出了一阶无限抽头响应的微波光子滤波器(IIRMPF)模型,利用自动控制原理动态结构图的变换知识进行理论推导,得出当反馈回路中加权系数和增益系数的乘积为1时,一阶IIRMPF可以得到最大的品质因数(Q值),并通过建立基于光纤布拉格光栅(FBG)和有源光纤的IIRMPF结构进行验证。结果表明,该结构与理论推导相吻合,最后实验制作了反射率分别为99.5%和50%的FBG,得到了Q值为804的微波光子滤波器响应。 展开更多
关键词 微波光子滤波器 无限抽头响应 光纤布拉格光栅 品质因数
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电力系统自适应基波提取与频率跟踪算法 被引量:49
15
作者 张斌 张东来 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第25期81-89,共9页
传统的电网频率跟踪算法一般依赖于调整所选电网模型的响应速度或精度来增强电力系统异常情况下的稳定性,为减小电网谐波或噪声对频率测量的影响,提出了一种自适应基波提取与频率跟踪算法。该算法通过对电网状态的预估,获得电网频率与... 传统的电网频率跟踪算法一般依赖于调整所选电网模型的响应速度或精度来增强电力系统异常情况下的稳定性,为减小电网谐波或噪声对频率测量的影响,提出了一种自适应基波提取与频率跟踪算法。该算法通过对电网状态的预估,获得电网频率与电压幅值的估计值,用于实时更新无限冲击响应滤波器系数,实现电网的自适应基波提取,同时还给出了滤波器在系数切换时快速稳定的方法,在此基础上,引入鲁棒扩展卡尔曼滤波算法,实现对基波频率的精确跟踪。仿真和实测结果表明,该算法响应速度快,测量精度高,可有效抑制电网噪声对频率跟踪结果的影响,且算法复杂度较低,可以满足电力系统实时应用的要求。 展开更多
关键词 交流电力系统 基波提取 无限冲击响应滤波器 频率跟踪 卡尔曼滤波
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数字滤波器设计的文化量子算法 被引量:4
16
作者 高洪元 刁鸣 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第5期1410-1414,共5页
有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计实质可看作是多参数优化问题。为实现高效的数字滤波器,首先将滤波器的设计转化为滤波器参数的约束优化问题,然后提出文化量子(CQ)算法在参数空间进行并行搜索以获得滤波器设计的... 有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计实质可看作是多参数优化问题。为实现高效的数字滤波器,首先将滤波器的设计转化为滤波器参数的约束优化问题,然后提出文化量子(CQ)算法在参数空间进行并行搜索以获得滤波器设计的最优参数值。提出的文化量子算法结合文化原理,在量子种群空间更新中使用了量子旋转门的知识进化机制,是一种可用于实数解优化的快速多维搜索算法。计算机仿真实验表明在对FIR和IIR数字滤波器设计时,文化量子算法的收敛速度和性能都优于粒子群,量子粒子群以及自适应量子粒子群优化等算法,证明了该方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 文化算法 遗传量子算法 有限脉冲响应 无限脉冲响应 数字滤波器 滤波器设计
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超低频通信中海洋补偿滤波器设计 被引量:3
17
作者 温东 姜波 刘翠海 《电讯技术》 北大核心 2013年第1期77-81,共5页
分析了超低频接收机中海洋补偿滤波器的作用,分别采用1零点1极点、2零点1极点无限脉冲响应滤波器设计超低频海洋补偿滤波器,零点和极点通过数值计算得到。分析结果表明:在20~200Hz频段内,实现的滤波器可以很好地逼近理论的海洋补偿滤波... 分析了超低频接收机中海洋补偿滤波器的作用,分别采用1零点1极点、2零点1极点无限脉冲响应滤波器设计超低频海洋补偿滤波器,零点和极点通过数值计算得到。分析结果表明:在20~200Hz频段内,实现的滤波器可以很好地逼近理论的海洋补偿滤波器;在0~130m范围内,实现的2零点1极点滤波器可以将幅度响应误差控制在1 dB左右,能满足超低频接收机的设计要求。 展开更多
关键词 超低频接收机 脉冲噪声 无限脉冲响应滤波器 海洋补偿滤波器
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基于ⅡR滤波器的核信号数字高斯成形方法 被引量:3
18
作者 葛青 葛良全 薛雅娟 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2015年第3期223-225,234,共4页
为适应数字化核仪器发展的趋势,研究了一种数字高斯滤波成形的方法。根据模拟高斯成形电路的频率响应,确定数字高斯成形滤波器的指标,设计了皿数字高斯成形滤波器。对实测核脉冲信号进行处理的结果显示,在滤除噪声的同时,可以将数字核... 为适应数字化核仪器发展的趋势,研究了一种数字高斯滤波成形的方法。根据模拟高斯成形电路的频率响应,确定数字高斯成形滤波器的指标,设计了皿数字高斯成形滤波器。对实测核脉冲信号进行处理的结果显示,在滤除噪声的同时,可以将数字核脉冲信号成形为准高斯信号。该方法不仅可代替复杂的模拟滤波成形电路,而且能提高系统稳定性和抗干扰性。 展开更多
关键词 核信号 高斯成形 无限冲激响应
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随机噪声干扰下的迭代学习控制器设计 被引量:3
19
作者 夏浩 张丽杰 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第1期294-298,共5页
为解决迭代学习控制系统中随机噪声扰动问题,提出基于无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的优化迭代学习控制器设计方法。该方法在首次迭代时对系统输出误差进行基于小波变换的两轮实验法滤波;其次根据小波滤波获得的输出误差确定部分及原误... 为解决迭代学习控制系统中随机噪声扰动问题,提出基于无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的优化迭代学习控制器设计方法。该方法在首次迭代时对系统输出误差进行基于小波变换的两轮实验法滤波;其次根据小波滤波获得的输出误差确定部分及原误差信号作为输入输出辨识出等效IIR线性滤波器,并重构优化误差目标函数,进一步利用优化方法对迭代学习控制器优化设计;最后利用获得的线性滤波器及新学习律对系统进行后续批次迭代,直到满足收敛条件为止。仿真显示:在针对输出误差二范数这个性能指标,该方法与小波滤波相比,降低了近15%,并消除了由于小波滤波阈值选取过小产生的振铃现象;在批次间噪声累积上,降低了9%左右。仿真结果表明,提出的等效滤波器综合设计方法,有效抑制了随机噪声的影响,并提高了系统跟踪的准确性。 展开更多
关键词 迭代学习 随机噪声 无限脉冲响应(iir)滤波器 小波变换 控制器优化
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用于永磁电机无传感器控制的数字滤波器设计 被引量:4
20
作者 李强 李成飞 +1 位作者 刘凯 黄轶群 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期47-53,共7页
针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)采用高频电流注入法进行无传感器控制时高频响应信号检测问题,首先对数字滤波器进行了研究,分别设计了直接型无限冲击响应(IIR)和基于窗函数的有限冲击响应(FIR) 2种低通滤波器;然后对2种数字滤波器进行... 针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)采用高频电流注入法进行无传感器控制时高频响应信号检测问题,首先对数字滤波器进行了研究,分别设计了直接型无限冲击响应(IIR)和基于窗函数的有限冲击响应(FIR) 2种低通滤波器;然后对2种数字滤波器进行了参数设计,在注入高频信号干扰时进行了滤波效果仿真,并给出了仿真结果;最后,在一台表贴式永磁同步电机实验平台上,进行了2种滤波器滤波效果以及滤波器嵌入控制系统后电机位置检测效果的比较,实验结果表明:FIR滤波器在表贴式永磁同步电机的控制场合中较IIR滤波器的滤波效果要好,满足永磁电机无传感器控制的要求。 展开更多
关键词 永磁同步电机控制 高频电流注入 无限冲击响应 有限冲击响应 位置检测
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